Přesné laserové svařování s výkonem až 5 kW

Procesní hlava pro oddálené laserové svařování SmartWeld+ tvaruje svary a profily s maximální přesností a optimalizovaným příkonem tepla, nyní pro lasery do výkonu 5 kW.

Současné aplikace, jako je například elektromobilů, vyvolávají zvýšenou potřebu svařování tradičně "obtížných" materiálů, jako jsou měď a hliník, nebo spojování různorodých materiálů. Precizní svařovací hlava Coherent SmartWeld+ s oddáleným svařováním, představená v roce 2019, poskytuje přesnou distribuci energie a kontrolu hloubky provaření, která je nezbytná pro úspěšnou výrobu těchto typů svarů.

Nová procesní hlava Coherent PH20 SmartWeld+ rozšiřuje rozsah této osvědčené technologie na lasery o výkonu až 5 kW. Díky tomu je kompatibilní s větším výběrem jednovidových standardních optických laserů a optických laserů s nastavitelným kruhovým režimem (ARM), včetně laserů Coherent HighLight FL CSM ARM, HighLight FL CSM a PowerLine FL 1000/1500. Výsledkem je možnost svařovat tenké i silné materiály s bezkonkurenční přesností a vysokou rychlostí.   

Co je na technologii SmartWeld+ tak chytrého?

SmartWeld+ dosahuje kombinace rychlosti a přesnosti díky spojení pevné optiky pro distribuci laserového paprsku s vysoce dynamickým galvanometrickým skenovacím modulem s rychlostí až 4 kHz. Ten je řízen sofistikovaným softwarem pro vytváření různých předprogramovaných skenovacích vzorů. Tyto "inteligentní" vzory jdou daleko za tradiční kmitání paprsku a zahrnují spirály, elipsy a další složité tvary.  Kromě vyššího výkonu umožňují vylepšení softwaru v systému Coherent PH20 SmartWeld+ dynamicky přizpůsobovat pohyb paprsku (orientaci obrazce, velikost a frekvenci kmitání), aby se kompenzovaly individuální odchylky obrobku zjištěné systémem strojového vidění. V kombinaci s laserem ARM lze toto řízení paprsku synchronizovat s vysokorychlostní nezávislou modulací výkonu středového a kruhového paprsku. To poskytuje bezprecedentní úroveň prostorového a časového řízení způsobu použití výkonu laseru. 

To vše přináší konzistentnější kvalitu svarů i rozměry švů a současně snižuje požadavky na lícování svařovaných dílů. A díky rozšířenému skenovacímu poli 50 x 50 mm může nejnovější SmartWeld+ v některých případech nahradit pohyb celé procesní hlavy a dosáhnout tak ještě vyšší rychlosti. 

Lepší svařování

Výsledky v provozu ukazují schopnost systému SmartWeld+ přesně kontrolovat rozměry a tvar svaru a snížit příkon tepla do svařovaných dílů. Na dvou fotografiích jsou například porovnány svary z tradičního vícemódového laseru (přibližná velikost zaostřeného bodu 800 µm) s mnohem nižším výkonem jednomódového laseru (přibližná velikost zaostřeného bodu 30 µm) řízeného pomocí systému SmartWeld+.  

Tradiční vícemódový pulzní laser vytváří svar (vlevo) s nerovnoměrnou hloubkou a relativně velkou tepelně ovlivněnou zónou, zatímco SmartWeld+ ve spojení s jednovidovým vláknovým laserem vytváří svar (vpravo) s rovnoměrnou hloubkou a pevností a minimální tepelně ovlivněnou zónou.

Systém Coherent SmartWeld+ vytváří průřez svaru, který je více obdélníkový a o 40 % větší než při tradičním přístupu. Současně vytváří mnohem menší tepelně ovlivněnou zónu díky sníženému celkovému příkonu energie. Výsledkem je minimalizace tepelného napětí v materiálu, nižší tvorba trhlin a zvýšení pevnosti svaru. Kromě toho menší zaostřené místo dosažené pomocí jednovidového zdroje zvyšuje koncentraci energie. To zlepšuje stabilitu procesu svařování u vysoce reflexních materiálů - jako jsou měď nebo hliník, které se obvykle svařují velmi obtížně.

Další informace o technologii SmartWeld+.